Сеть из нанопроводников позволяет контролировать деятельность мозга на протяжении длительных промежутков времени

Ученые-нейробиологи и доктора-невропатологи уже давно пробуют узнать, что происходит с мозгом в ходе его старения, деградации в следствии заболеваний Паркинсона и Альцгеймера, как мозг реагирует на разные раздражители и что он делает, обрабатывая поступающую извне данные. Для всего этого требуется, как минимум, возможность получения картины деятельности нейронов в течении долгих промежутков времени, и это есть достаточно непростой проблемой, с которой сталкиваются ученые, трудящиеся в данном направлении.

Самым качественным способом получения информации о деятельности мозга на уровне отдельных нейронов есть применение вживляемых электродов, каковые, кроме всего другого, возможно применять и для электрической стимуляции. Но матрицы таких электродов являются достаточно твёрдыми, они злят прилегающие к ним нервные ткани и это приводит к реакции иммунной совокупности, отторжение чужеродных тканей либо обволакивание электродов защитным слоем клеточных тканей. Такая реакция организма, со своей стороны, затрудняет процесс передачи, съема электрических сигналов и большая часть совокупностей с вживляемыми электродами остаются талантливыми сохранять собственную работоспособность только в течение маленького промежутка времени, что исчисляется днями и, максимум, семь дней.

Более-менее удачно решить эту проблему удалось ученым из Гарвардского университета, возглавляемым доктором химических наук Чарльзом Либером (Charles Lieber). Созданная ими сетка вживляемых электродов фактически лишена всех недочётов и ее использование уже разрешило произвести запись деятельности нейронов мозга подопытного животного непрерывно в течении восьми месяцев, чего уже достаточно для отслеживания «долгосрочных» трансформаций мозга.

Базой новых вживляемых электродов есть сетка из весьма узких кремниевых проводников, покрытых слоем биологически совместимого полимерного материала. Толщина проводников и защитного слоя выбраны так, что в точках пересечения нанопроводников образуются собственного рода полевые транзисторы. Размеры этих сеток столь мелки, что они сворачиваются естественным образом, попав в жидкость с определенной концентрацией солей, и смогут быть введены в мозг при помощи шприца.

Попав в мозг, сетка распрямляется и закрепляется на поверхности нейрона.

В этом случае нейрон начинает выступать в роли управляющего электрода (затвора) полевого транзистора. В то время, когда он активируется и генерирует электрический импульс, транзистор раскрывается и через него протекает ток, что измеряется особым устройством, что дает возможность приобрести достаточно четкую картину сигналов, циркулирующих в нейронах головного мозга.

на данный момент исследователи пробуют включить в матрицу открытые электроды, каковые разрешат реализовать процесс электрического возбуждения нейронов. Такая комбинация разрешит ученым при идентификации ранней стадии заболевания применять электрическую стимуляцию для остановки либо замедления этого процесса.

Кроме всего этого, несколько Чарльза Либера планирует использовать данную разработку и на вторых участках нервной совокупности, например, сетка электродов на сетчатке глаза может снабдить ученых информацией о работе зрительной совокупности. А электроды, внедренные в спинной мозг, смогут дать ученым массу новой информации и обеспечить совсем новые формы терапевтического лечения.

Случайные записи:

• Уральский вуз активизирует сотрудничество с китаем в сфере науки и образования
• Куба налаживает контакты с оэз «дубна»

СМЫСЛЫ — Выпуск № 9 Про атрофию мозга

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Как создать человеческий мозг

  Генри Маркрэм собирается создать мозг с нуля. Невролог из Федерального университета разработок Швейцарии уверен, что единственный метод осознать, как…

• Как построить человеческий мозг

  Генри Маркрам (Henry Markram) планирует с нуля воссоздать человеческий мозг. Невролог из Швейцарского технологического университета считает, что…

• Добровольцам вживили в мозг электроды для управления компьютером

  Добровольцы, в чей мозг был вживлен маленький чип, подключенный к компьютеру, смогли поменять изображения на мониторе «силой мысли», регулируя…

• Протезы для мозга: как это работает

  В случае если человек утратил в следствии травмы руку либо ногу, медицина еще с древности предлагала заменить утрату протезом. Со временем протезы…